1. 导言
空调体系向新能源开展、削减电能耗费已经是必定的趋势。现在，在世界规模内，对太阳能驱动的喷发式制冷、吸收式制冷及吸附式制冷的研讨和运用，已遭到遍及注重并获得必定的效果。在前期的研讨中，吸收式制冷体系是很多研讨人员重视的焦点。可是，其规划和运转保护比较复杂，且运转一段时刻后，工质的化学安稳性下降、体系难以坚持高真空等问题会导致体系功率下降。一起，吸收式制冷的初期出资较大，也是其进一步开展的妨碍。因而，近年来，喷发式制冷遭到了较多的重视[1]。
可是假如直接运用太阳能做热源来加热，易受气候影响，难以确保试验进程的安稳进行。因而，现在进行的试验多以电能直接做热源来进行的。为了确保试验的精度，有必要对水温进行准确的操控。PID操控器便是一种能够进行便利、准确控温的操控办法。但此种办法的缺陷是需求别的置办PID操控器，且不便于长途的电脑操控。为此，笔者针对太阳能喷发制冷试验体系，在labVIEW平台上开发了一套测控体系。LabVIEW 是美国National Instrument 公司推出的运用于测控范畴的图形化编程软件。本文首要介绍了一种运用LabVIEW的公式节点完结的PID 操控技能和运用其简洁的数据收集办法树立的测控体系。
2. 作业原理
PID操控原理
PID操控是从份额、积分和微分三个环节来完结对体系操控的。惯例PID操控体系原理框图如图1 所示。PID操控是一种线性操控办法,它依据给定值r（t）与实践输出值c（t）构成操控差错:
e（t）=r（t）-c（t） （1）
对差错进行份额（P）、积分（I）、微分（D）核算后经过线性组合构成操控量,效果于被控目标,其操控规则为：
表明为传递函数的方式为：
其间kp — 份额系数
Ti — 积分时刻常数
Td — 微分时刻常数
份额环节成份额的反映操控体系的差错信号,一旦发生差错,操控器就发生操控效果,来削减差错。积分环节首要用于消除静态差错, 进步体系的无差度。积分效果的强弱取决于时刻常数Ti, Ti越小,积分效果越强。微分环节反映差错信号的改变趋势,在体系中引进一个有用的提早批改信号,来加速体系的动作速度,缩短调理时刻。
LabVIEW中完结PID操控
LabVIEW供给了PID工具包（PID Toolkit），用以完结对操控目标的PID操控。本文则介绍了一种新的经过公式节点（formula node）完结PID操控的简略办法。公式节点的程序如图1所示。其间Tset为设定的温度值，input为实践温度值，unew为输出的操控调压模块的电压值。P值、I值和D值别离经过前面板设定。为了防止在体系启动进程中形成PID运算的积分堆集，致使算得的操控量超越电加热的最大动作规模，引起体系超调，本体系选用了积分别离PID操控办法。e为设定的阈值，当enew大于e值时，起效果的仅是PD操控，可防止过大的超调，又使体系有较快的呼应。当enew小于等于e值时，即差错较小时，选用PID操控，可确保体系的操控精度。经过公式节点内的简略运算，将成果unew以电压信号的方式输出至调压模块，经过它操控电加热的功率巨细。
图1. 公式节点程序
图2 体系全体框图
体系原理
整个体系包含6个HT100型压力传感器、8个Pt100温度传感器和USB2000A一起完结数据收集功用。USB接口、PC和LabVIEW一起构成了数据接纳和显现单元。操控功用则由调压模块TY-H380D来完结。体系框如图2所示。
首先在PC上设定发生器温度、P值、I值、D值等所需参数，体系开端运转。传感器将信号送至数据收集卡USB2000A，经由USB接口送至PC。经过将实践测得的发生器温度与设定值比较，PC宣布信号操控调压模块调理加热量。
3. 体系软件规划
本体系运用LabVIEW编制了测控软件，能够便利的完结数据的实时收集、存储、处理和剖析。此外，本程序经过与VC++编写的仿真核算程序的链接，完结了仿真核算和试验数据的比较。经过这种直观的比较，能够剖析在给定的工况下试验成果和仿真核算之间的差错。然后能够对仿真核算办法加以批改，使其愈加完善，核算成果能够愈加符合实践的试验成果。程序前面板经过tab container能够便利的完结体系原理flash展现、实时数据显现、数据剖析之间的切换，如图3所示。
图3 程序前面板
主程序首要数据收集模块、数据保存模块、操控模块和数据剖析模块组成。
数据收集模块的首要功用是挑选板卡的通道规模，并将收集的温度、压力数据按必定次序打包，等候下一步的处理。模块的首要构成如图4所示。
数据保存模块的功用则是将收集模块得到的数据以电子表格方式保存下来。在数据收集进程中，体系会树立丈量的数据文件，以便记载丈量中的数据。该模块能够将采样得到的数据和采样时刻转换为规范电子表格数据，追加在树立的数据文件后。因为数据的写入是实时的，即没完结一次采样，就将数据写入文件中，所以能够将意外状况对丈量体系的影响降至最低。
操控模块则是针对发生器的电加热操控而规划的，该模块首要经过公式节点完结电加热的积分别离PID操控。试验证明，该操控算法能够很好的满意控温精度的要求。
数据剖析模块能够处理和显现从采样模块传来的数据，并可经过处理，将其在用户终端上以一个完结的数据表格输出。一起，该模块经过LabVIEW供给的CIN节点完结了与VC++仿真程序的链接[2]，能够将仿真核算成果和试验数据一起显现出来，便利进行比较和差错剖析。
图4 数据收集模块首要构成
4. 总结
运用LabVIEw的强壮功用，结合VC++的仿真核算程序，开发了形象直观的太阳能喷发制冷体系测控体系。能够对试验台进行实时的数据收集、显现、剖析以及操控。该体系简略牢靠、实时性杰出，能够为试验的顺利进行供给保证。
参考文献
[1] HUANG B J, CHANG J M, PETRENKO V A，et al.，A solar ejector cooling system using refrigerant 141b，Solar Energy，1998，64：223-226
[2] 黄秋云译，Е.Я.索科洛夫，H.М.津格尔著，喷发器，1977，北京：科学出版社
[3] 陶永华,新式PID操控及其运用,北京：机械工业出版社,2000
[4] 李志军，宋豫全，郭军伟，尚万峰,根据LabVIEW的筒盖归纳测控体系规划, 微核算机信息,2005,21（19）:113-116
[5] 王永皓，姜周曙，根据LabVIEW的中央空调核算机辅助测试体系，杭州电子工业学院学报，2002，（4）：62-66
[6] 宋智罡，郁其祥，王益明，陆殿健，根据LabVIEW的PID参数自适应含糊操控器规划，机械规划与制作，2003（4）：11-13(end)
